מבוא למיקרוסקופים אופטיים כלליים
המיקרוסקופ הוא הכלי העיקרי להתבוננות בתאים. על פי מקורות אור שונים, ניתן לחלק אותם לשתי קטגוריות: מיקרוסקופים אופטיים ומיקרוסקופים אלקטרוניים. הראשון משתמש באור נראה (מיקרוסקופ UV משתמש באור אולטרה סגול) כמקור האור, בעוד שהאחרון משתמש בקרן אלקטרונים כמקור האור. מיקרוסקופים אופטיים רגילים ומיקרוסקופים קונפוקאליים בלייזר הם שניהם מיקרוסקופים אופטיים.
מיקרוסקופים ביולוגיים רגילים מורכבים משלושה חלקים, כלומר: ① מערכת תאורה, כולל מקור אור וקבל; ② מערכת הגדלה אופטית, המורכבת מעדשת אובייקטיבית ועינית, שהיא הגוף העיקרי של המיקרוסקופ. על מנת לחסל סטייה כדורית ואברציה כרומטית, הן העינית והן עדשת האובייקטיבית מורכבות ממכלול מורכב מקבוצת עדשות; ③ מכשיר מכני, המשמש לתיקון חומרים ולהקלה על תצפית.
אם תמונת מיקרוסקופ ברורה תלויה לא רק בהגדלה, אלא גם ברזולוציה של המיקרוסקופ. רזולוציה מתייחסת ליכולת של המיקרוסקופ (או העין האנושית במרחק של 25 ס"מ מהמטרה) להבחין בין המרחק הקטן ביותר בין עצמים. גודל הרזולוציה קובע בהתבסס על אורך הגל של האור, יחס פתיחת העדשה ומקדם השבירה של המדיום, הנוסחה מתבטאת כך:
R=0.61λ/NANA =ｎsin /2
בנוסחה: n=אינדקס השבירה של מדיום; =זווית צמצם מראה (זווית הפתיחה של הדגימה לצמצם עדשת המטרה), צמצם מספרי NA=. זווית המראה תמיד קטנה מ-180 מעלות, כך שהערך המרבי של sina/2 חייב להיות פחות מ-1.
מקדם השבירה של זכוכית המשמשת לייצור עדשות אופטיות הוא 1.65~1.78. ככל שמקדם השבירה של המדיום המשמש קרוב יותר לזה של זכוכית, כך ייטב. עבור עדשות אובייקטיביות יבשות, המדיום הוא אוויר, ויחס פתיחת העדשה הוא בדרך כלל 0.05~0.95; עבור עדשות שמן, שמן ארז משמש כאמצעי, ויחס פתיחת העדשה יכול להיות קרוב ל-1.5.
אורך הגל של אור רגיל הוא 400~700nm, כך שערך הרזולוציה של המיקרוסקופ לא יפחת מ-0.2μm. הרזולוציה של העין האנושית היא 0.2 מ"מ, כך שההגדלה המקסימלית של עיצוב המיקרוסקופ הכללי היא בדרך כלל פי 1000.
